[科普中國(guó)]-外星人包圍這顆恒星建戴森球了？

最近KIC 8462852星被媒體炒得很火！

外星人包圍KIC 8462852星建造了戴森球(Dyson Sphere)了嗎? 這樣的猜測(cè)和問(wèn)題顯得異常吸引眼球。

讓我們先了解一下KIC 8462852星天體物理特征吧！它實(shí)際上來(lái)自開(kāi)普勒計(jì)劃(Kepler mission)。開(kāi)普勒計(jì)劃(Kepler mission)是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）使用開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡在423-897nm波段范圍內(nèi),對(duì)大約15萬(wàn)顆恒星測(cè)量其光流量（light flux)隨時(shí)間的變化（光變曲線(xiàn)flux vs time）,檢測(cè)其是否有系外行星凌星(exoplanet transit)現(xiàn)象來(lái)發(fā)現(xiàn)系外行星的計(jì)劃。在發(fā)現(xiàn)的上千顆具有“正常”行星凌星現(xiàn)象候選行星的恒星中都具有周期性的、對(duì)稱(chēng)的光變減弱 （dip or drop）。但是也發(fā)現(xiàn)了少量具有異常的行星凌星現(xiàn)象的恒星，其主要特征是非周期性光變。

天文學(xué)家Boyajian等人在2016年發(fā)表了具有這樣異常的行星凌星現(xiàn)象的恒星KIC 8462852(稱(chēng)為Boyajian’s Star或者Tabby’s star)。這顆星呈現(xiàn)出無(wú)規(guī)則形狀的、非周期性光變特征（如下圖），共計(jì)觀測(cè)到了10個(gè)光變減弱（dip），最深達(dá)到約21% (第八個(gè)-Dip 8)。光變減弱持續(xù)的時(shí)間為5-80天（下圖標(biāo)注時(shí)間為Kepler barycentric Julian day: BJD-儒略日）。KIC8462 是12等主序F3V/IV星，其質(zhì)量約M=1.43太陽(yáng)質(zhì)量, 半徑R=1.58太陽(yáng)半徑，光度L=4.7太陽(yáng)光度，有效溫度Te=6750 K。

KIC 8462852星呈現(xiàn)出來(lái)無(wú)規(guī)則形狀的、非周期性光變特征，是由在這顆星前面、我們的視線(xiàn)方向天體移動(dòng)造成，這種移動(dòng)造成了光變減弱（dip），也稱(chēng)為eclipse(日或者月食現(xiàn)象)。但是這是一種什么性質(zhì)的天體圍繞這顆星或者在它前面掠過(guò)目前無(wú)法確定。許多科學(xué)家以及一些天文愛(ài)好者甚至一些科普作家都對(duì)此作出了許多解釋。一些人認(rèn)為是外星人包圍KIC 8462852星建造了戴森球(Dyson Sphere)。在回答這種解釋正確與否之前我們首先了解一下戴森球(Dyson Sphere)。

戴森球的概念源自于美國(guó)普林斯頓高等研究院的物理學(xué)家弗里曼·戴森(Dyson, Freeman J.,)的思想實(shí)驗(yàn)。他在1960年發(fā)表在科學(xué)雜志的論文“搜尋人工恒星紅外輻射源（Search for Artificial Stellar Sources of Infra-Red Radiation）”中首次正式提出了這一設(shè)想。

他認(rèn)為宇宙中任何技術(shù)文明對(duì)能量的需求都是穩(wěn)定增長(zhǎng)的，如果這些文明能夠生存延續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，總有一天對(duì)能量的需求會(huì)膨脹到要完全依賴(lài)其母恒星“全部”的能量輸出。此時(shí)就有必要建立能夠攔截和收集母恒星發(fā)出的所有能量的軌道結(jié)構(gòu)，即戴森球(Dyson Sphere)（如下圖），還有其它變種如戴森環(huán)等。

探尋戴森球存在的證據(jù)可以引導(dǎo)對(duì)先進(jìn)和智慧的外星生命的發(fā)現(xiàn)。如果在KIC 8462852星周?chē)峭庑侨私ㄔ炝舜魃?Dyson Sphere)或者環(huán)，那么呈現(xiàn)出來(lái)的光變減弱應(yīng)該是極其有規(guī)則形狀的、極其周期性的光變特征，因此外星人在KIC 8462852星周?chē)ㄔ炝舜魃虻目赡苄詷O其小。不過(guò)這倒是媒體和科幻作家最愿意看到的，當(dāng)然也是天文學(xué)家期待的。

一些天體物理學(xué)家在 PRL 等國(guó)際重要雜志發(fā)表文章對(duì)此作了科學(xué)解釋。最又可能的是環(huán)繞KIC 8462852星的星際塵埃云的移動(dòng)導(dǎo)致了其獨(dú)特光變特征，當(dāng)然也有待進(jìn)一步觀測(cè)證實(shí)。筆者與突破聆聽(tīng)計(jì)劃的PI，同時(shí)也是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校(U.C.Berkeley)SETI@home的首席科學(xué)家丹·沃斯莫(Dan Werthimer)教授進(jìn)行了郵件討論。

他說(shuō)：there have been hundreds of explanations proposed for the light fluctuations. mostly likely explanation is some dust that is getting in front of the star ……there is less than one in a million chance that it's ET, but the press loves this explanation. (有上百個(gè)關(guān)于其光變的解釋… 最有可能的是在該星前面的塵埃導(dǎo)致…少于百萬(wàn)分之一的可能性是智慧生命所為，但是新聞媒體喜歡這種解釋)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Boyajian, T. S., LaCourse, D. M., Rappaport, S. A., et al. 2016, MNRAS, 457, 3988

[2]Dyson, Freeman J., Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation, Science, Volume 131, Issue 3414, pp. 1667-1668(1960)